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  • 简介:针对RockingBlock中线碰撞问题,首先采用离散思想将线碰撞问题离散为多点碰撞系统,而后基于LZB方法对所建多点碰撞系统进行动力学建模.仿真结果表明随着离散点数增加,基于LZB方法多点碰撞模型能够很好地刻画RockingBlock中相关线碰撞问题,且精度与离散程度紧密相关.

  • 标签: 线碰撞 多点碰撞 非光滑动力学 ROCKING Block
  • 简介:选取了三个反映同步程度指标平均向量场、同步因子和放电概率,数值模拟研究了网络噪声和振子数量对同步行为影响.随着噪声强度增大,三个指标都出现了先增加再降低现象,即发生了相干共振.在不同耦合强度和噪声强度下,三个同步指标随着振子数量增加都呈现出了降低趋势,表明了网络同步行为减弱.研究结果对如何利用噪声和如何实现网络同步提供了理论参考.

  • 标签: 神经元网络 同步 相干共振 噪声 振子数量
  • 简介:(w,z)参数是一种新姿态表示方法,它通过两次垂直旋转来表示卫星姿态,和描述运动方程相互解耦,可以分别进行控制,有其独特优点.本文首先推导了(w,z)参数并给出了运动模型,然后针对非对称微卫星欠驱动姿态再定位控制,采用微分平滑方法设计了可行再定位运动轨迹,给出了相应跟踪控制律,并以PWM(脉宽调制)喷气系统进行仿真,验证了本文方法有效性.

  • 标签: (w z)参数化 欠驱动 PWM喷气 微分平滑 再定位控制
  • 简介:非线性输出频率响应函数是由Volterra级数发展而来频域概念,可方便在频域对非线性系统进行分析,它是频率一维函数.本文主要介绍了利用NARMAX模型以及NOFRF对结构进行损伤检测方法,并利用实验研究证实了该损伤检测方法可行性.另外,由于系统非线性特性可用来做结构损伤检测,且具有对系统状态比较敏感优点,而基于NOFRF损伤检测方法是利用非线性方法来分析系统状态,该方法提取出特征属于非线性特征,所以该损伤检测方法可以用来做结构损伤检测,且具有对系统状态比较敏感优点.

  • 标签: VOLTERRA级数 NARMAX模型 非线性输出频率响应函数 广义频率响应函数 损伤检测
  • 简介:为了协调高速铁道车辆运动稳定性与曲线通过性能之间矛盾,本文采用多目标优化方法对一种高速铁道车辆关键悬挂参数进行了优化处理.采用多体动力学技术建立了某型高速铁道车辆62个自由度动力学模型,模型考虑了轮轨接触几何非线性、轮轨蠕滑非线性和阻尼非线性等.采用ADAMS—Matlab联合仿真对车辆悬挂系统进行参数改造,使弹簧刚度和阻尼系数均可调.采用基于遗传算法多目标优化方法对悬挂参数进行优化,使车辆模型能同时满足3种动力学指标.对比优化前后模型动力学性能可以发现:模型运动稳定性和曲线通过性能得到显著提高,虽然运行平稳性有小幅降低,但仍能保持在优良工作状态.

  • 标签: 参数化建模 多目标优化 悬挂系统 遗传算法
  • 简介:基于两种齿轮碰撞模型进行数值和实验研究比较:(1)含啮合间隙刚性碰撞齿轮系统,假设轮齿间碰撞在瞬间完成,边界为刚性;(2)含弹性约束和啮合间隙弹性碰撞齿轮系统,空隙范围内部齿轮自由运动,边界为弹性,用无质量弹簧一阻尼器描述.文中主要通过实验研究对两种齿轮接触模型动力学响应进行分析比较:首先用实验结果验证数值仿真的正确性,之后对两种不同齿轮传动系统在不同参数下实验数据和仿真结果分别进行比较,并对两种不同齿轮传动系统所展现复杂动力学现象进行分析.

  • 标签: 齿轮传动 碰撞 实验 频谱
  • 简介:对构造单边碰撞悬臂梁系统进行实验定性研究,在基础激励实验中,变换多次激励频率,通过加速度传感器测量悬臂梁测点响应信号,并通过力传感器测量得到限位器与柔性悬臂梁之间碰撞力.通过Matlab软件对实测响应时、频域分析处理,观察到系统复杂周期、概周期、混沌等多种运动形式,并发现其中运动形式变化区间存在突变.尝试对实验时域数据计算最大Lyapunov指数,以进一步验证其中混沌存在,进一步发现了混沌响应下末端加速度响应与碰撞力传递函数具有频响函数特征.实验研究体现了非线性动力学现象,也对分析应用混沌运动实验结果提供了一个新视角.

  • 标签: 非线性振动 悬臂梁 单边碰撞 周期运动 混沌运动
  • 简介:利用实验方法研究粘弹性传动带非线性振动.实验装置中粘弹性传动带是同步带,通过伺服电机进行驱动,当电动机转速在某一恒定值上下变动时,带中张紧力也会呈现周期性变化.通过改变传动带中张紧力频率和幅值,得到了粘弹性传动带频率响应曲线和周期运动、倍周期运动以及混沌运动波形图和相图.

  • 标签: 混沌运动 非线性振动 粘弹性传动带
  • 简介:研究系统存在不确定性大柔性飞行器姿态跟踪控制问题.针对高阶大柔性飞行器模型,使用平衡实现方法对其降阶,并通过奇异值对比分析系统降阶前后特性.基于降阶模型,设计LQR-PI控制器作为基线控制器.考虑不确定性,利用李雅普诺夫稳定性理论设计模型参考自适应控制器,并对比两种方法控制效果.仿真结果显示,所提方案对包含不确定性系统具有较好控制效果,能使系统完成期望姿态跟踪目标.

  • 标签: 大柔性飞行器 平衡实现 最优控制 模型参考自适应控制
  • 简介:利用哈密顿系统生成函数性质求解LQ终端控制问题,并给出了相应数值方法.针对现有文献中此类问题最优控制律在终端时刻存在无穷大增益情况,利用第二类生成函数性质求解哈密顿系统两端边值问题并构造了无终端奇异性时变最优控制律.然后根据哈密顿系统状态正则变换性质导出了求解生成函数系数矩阵微分方程和计算时变控制律矩阵递推格式.最后用所提出方法研究了以能量均衡消耗为约束条件卫星编队重构问题,设计了符合要求闭环控制系统并给出了数值仿真结果.

  • 标签: 最优控制 生成函数 哈密顿系统 编队重构 卫星
  • 简介:研究了Lufie广义系统基于状态观测器控制器设计问题.通过使用Lyapunov稳定性理论,线性矩阵不等式方法,分别给出了状态反馈控制器和观测器设计方法,并建立了分离原理,进而得到了基于观测器控制器设计方法.所得结论对广义系统理论本身发展和实际应用都有非常重要意义.最后给出了仿真实例.

  • 标签: Lurie广义系统(LDS) 观测器 控制器 LYAPUNOV函数 线性矩阵不等式(LMI)
  • 简介:利用遗传算法研究了一类切换规则只由状态决定切换系统控制器优化设计问题.首先由线性矩阵不等式(LMI)来设计切换控制器,然后应用遗传算法来对切换规则进行优化.优化后切换规则不仅可保证闭环系统渐近稳定,而且具有良好动态性能.将本文提出方法应用在小车倒立摆控制系统上,仿真结果表明了本文设计方法有效性.

  • 标签: 切换系统 遗传算法 优化设计 动态性能 倒立摆
  • 简介:为了设计结构复杂、性能优越多涡卷混沌系统,采用理论分析和数值仿真的方法,通过设计一个连续非线性函数,建立了三阶Chua系统单方向与网格多涡卷吸引子模型.在Matlab平台上,通过吸引子相图、最大Lyapunov指数、分岔图和Poincaré截面等方法,分析了多涡卷Chua混沌系统动力学特性.研究结果表明,多涡卷Chua混沌吸引子具有丰富动力学特性,仿真结果与理论分析一致,表明了多涡卷Chua混沌系统设计方法有效性和设计模型正确性.

  • 标签: 混沌 多涡卷吸引子 CHUA电路 性能分析
  • 简介:提出了一个馈能式主动控制系统设计方案,首先给出了一种馈能式主动控制电机作动器驱动方式,使得作动器能够在三种工作模式下进行功能切换.其次,分析了三种模式工作时间比与能量平衡之间关系,给出了能够实现能量平衡基本条件,并得到了系统达到能量平衡条件.最后,通过一个馈能式主动控制系统设计算例验证了方法可行性.仿真结果表明,该主动控制系统能够有效降低振动激励干扰,并且能够达到能量平衡,即不需要外部能量供给.

  • 标签: 能量回馈 主动控制 能量平衡 电机作动器
  • 简介:在辛体系下利用精细积分对矩形波导纵向排列介质层PGB结构进行分析基础之上,用响应面方法对滤波器进行了优化设计.采用棱单元对波导横截面进行离散,然后导向哈密顿体系,运用基于黎卡提微分方程精细积分求出一段介质层和一段空气层出口刚度阵,再将两区段合并得到一个周期段出口刚度阵,从而可对所有周期进行合并以对问题求解.在分析基础上建立了滤波器优化设计模型,利用响应面方法将目标函数和约束函数近似显式,运用二次规划法对优化模型进行求解,得到了滤波性能最优设计参数.算例表明本文方法是可行有效

  • 标签: 波导 PBG结构 滤波器 精细积分 HAMILTON体系 响应面方法
  • 简介:为研究权衡结构刚度与低阶振动频率飞行器升力面最优结构设计,提出两种多目标拓扑优化方案(约束法、结合约束法与评价函数法).基于变密度方法,在约束法方案中将多目标优化转化为设定参考点位移约束和低阶振动频率约束下,求解结构质量最小优化问题.在结合约束法与评价函数法方案中,定义组合柔度指数为评价函数(结构柔度与振动频率函数),将多目标优化转化为设定低阶振动频率约束和体积分数约束下,求解结构最小组合柔度指数优化问题.结果表明两种方案优化结果具有一定相似性,各有所长.优化设计不仅减轻了升力面结构重量,而且提高了结构一、二阶振动频率.

  • 标签: 多目标 拓扑优化 约束法 评价函数法
  • 简介:建立随机风作用下高速列车动力学参数可靠性优化设计方法.首先考虑自然风脉动特性,采用Cooper理论和谐波叠加法模拟随车移动点脉动风速,给出随机风作用下高速列车非定常气动载荷计算方法.然后建立高速列车车辆系统动力学模型,计算高速列车运行安全性,并基于可靠性理论,给出随机风作用下高速列车失效概率计算方法.在此基础上,以高速列车动力学参数为优化设计变量,以失效概率和轮轴横向力为优化目标,采用多目标遗传算法NSGA—II进行动力学参数自动寻优,建立随机风作用下高速列车动力学参数可靠性优化设计模型.经可靠性优化计算,高速列车失效概率由原始0.4884降低为0.1406,轮轴横向力由原始45.13kN降低为43.01kN.通过优化高速列车动力学参数可以显著改善随机风作用下高速列车运行安全性.

  • 标签: 随机风 可靠性优化 动力学参数 失效概率 多目标遗传算法
  • 简介:针对大展弦比机翼水平弯曲模态参与耦合颤振问题,首先用考虑几何非线性颤振分析方法研究了某大展弦比机翼颤振特性,结果表明水平一弯模态参与耦合降低了机翼传统模式线性颤振速度;然后研究了复合材料铺层主刚度方向角对机翼非线性振动特性和颤振特性影响规律,提出了大展弦比机翼非线性颤振剪裁设计新方法.结果表明主刚度方向角变化主要引起了水平一弯模态振型改变,一般表现为主刚度方向角从机翼后梁向后缘偏转,该阶模态相对扭转振型节线位置向前缘移动;反之,该节线位置后移.进一步非线性颤振分析,发现水平一弯模态振型变化引起了该阶模态参与耦合颤振速度明显改变,主要表现为该颤振型颤振速度随该阶模态相对扭转振型节线位置前移量增加而增大.通过两个算例验证了结论正确性.

  • 标签: 大展弦比 几何非线性 颤振 气动弹性剪裁 节线
  • 简介:在简单介绍WH-800型离心机基本结构及工作原理基础上,介绍了基于重构吸引子轨迹矩阵奇异值分解技术,并引入自相关函数对现有奇异值分解技术加以改进.通过对现场实测故障信号分析,表明改进奇异值分解技术具有很好降噪效果,能在强噪声背景环境下准确提取设备故障特征信号,为离心机故障诊断提供了一种新思路.

  • 标签: 离心机 奇异值分解 降噪 故障诊断
  • 简介:以一种平面三自由度可控挖掘机构为例,运用拉格朗日方法建立了机构刚体动力学模型,求解得到了各主动杆系统广义力;进而针对其半闭环控制系统控制策略进行研究,基于机构驱动元件.交流控制电机及其驱动器数学模型,运用模糊算法设计了一种模糊-PID双模控制器并对其进行仿真分析.结果表明:基于模糊算法控制器在超调量、调节时间、上升时间和抗干扰能力等方面均具有较好性能,满足系统控制要求.

  • 标签: 多自由度可控机构 挖掘机 动力学 模糊-PID控制